DE1934890C3

DE1934890C3 - Vorrichtung zur bildmäßigen Aufladung eines elektrisch isolierenden Aufzeichnungsmaterials

Info

Publication number: DE1934890C3
Application number: DE1934890A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr. 8024 Deisenhofen Mueller; Walter Dipl.-Phys. 5090 Leverkusen Simm
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1969-07-10
Filing date: 1969-07-10
Publication date: 1979-06-13
Also published as: BE753126A; GB1310950A; NL7010214A; JPS4920094B1; DE1934890A1; FR2055002A5; US3673598A; DE1934890B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorricr. ung zum bildmäßigen Aufladen eines isolierenden Aufzeichnungsmaterials gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Verfahren wird ein elektrisch nicht leitender Aufzeichnungsträger an den dem zu erzeugenden Ladungsbild entsprechenden Stellen mittels einer positiven oder negativen Ladungsquelle aufgeladen, wobei man die Form des Ladungsbildes durch entsprechende Ausnehmungen in einer dem Aufzeichnungsträger vorgelagerten Blende erzielt (DE-AS 10 51 870). Nachteilig an dem Verfahren ist vor allem, daß es auf die Wiedergabe vorgeformter, in die Blende eingestanzter Zeichen beschränkt ist, deren Wechsel einen Austausch der Blende mit mechanischen Mitteln erfordert. Die Anwendbarkeit des Verfahrens und Qualität der damit erreichbaren Aufzeichnung sind demnach sehr begrenzt.

Bei einem weiteren bekannten elektrographischen Aufzeichnungsverfahren wird auf einer aufladbaren Oberfläche ein der optischen Abbildung eines Originals entsprechendes elektrostatisches Bild erzeugt, indem man adf einem Steuersitter, das sich zwischen einer Koronaentladungseinrichtung und der aufladbaren Oberfläche befindet und das aus einem, mit einer photoleitfähigen Halbleiterschicht überzogenen Metallgitter besteht, ein optisches Bild projiziert. Gleichzeitig mit der Projektion wird eine Korona-Entladung in Gang gebracht. Die Leitfähigkeit der Halbleiterschicht erfährt Unter dem Einfluß des optischen Bildes eine bildweise Änderung, Wodurch die hinter dem Steuergitter liegende Oberfläche so aufgeladen wird, daß ein dem optischen Bild entsprechendes Ladungsbild entsteht (DEOS 14 97 086).

Das in diesem Verfahren verwendete Steuergitter hat den Nachteil, daß für den Durchgang des Ladestromes eine bestimmte Maschenweite notwendig ist, die aber der Bildschärfe Grenzen setzt. Nachteilig an dem Verfahren ist weiter, daß das Gitter eine Raster- oder Linienstruktur im aufgezeichneten Bild verursachen kann. Dazu kommt das relativ träge photoelektrische Reaktionsvermögen der als Steuerelement benutzten photoleitfähigen Beschichtung des Gitters, das die Arbeitsgeschwindigkeit des Verfahrens einschränkt.

Es sind weiter elektrographische Aufzeichnungsverfahren bekannt, bei denen für die bildmäßig gesteuerte Aufladung eines isolierenden Aufzeichnungsmaterials ein Teilstrom einer zeitlich konstant gehaltenen Korona-Entladung verwendet wird, der vom Gesamtte-lchenstrom einer Entladeelektrode durch eine Spaltblende ausgeblendet wird. Durch elektrische Querfelder im Spalt, die von außen gesteuert werden, ist eine bildmäßig differenzierte Durchlässigkeit des SpaJtes für den Teilchenstrom und damit auch eine bildmäßige Aufladung des isolierenden Trägermaterials möglich.

Das Querfeld im Spalt kann auf verschiedene Weise erzeugt werden. Es kann z. B. durch die Aufladung eines an einer Spaltlippe angeordneten Photoleiterstreifens entstehen, der bildmäßig belichtet wird und dadurch eine differenzierte Leitfähigkeit annimmt Infolge des ständig zufließenden Koronaionenstromes bildet sich dann für eine bestimmte Verteilung der Heil- und Dunkelwerte in der Belichtung ein Aufladungszustand aus, der im Spalt ein Querfeld erzeugt, das für den Koronaionenstrom in unterschiedlicher Weise entsprechend der Belichtung durchlässig ist

Das Querfeld kann auch dadurch erzeugt werden, daß an Stelle des Photoleiterstreifens eine Anordnung linienartiger Leiterelemente eingesetzt wird, die an einer Spaltlippe enden und über die von außen elektrische Steuersignale zugeführt werden können.

Die Qualität der erhaltenen Bilder ist jedoch insofern mangelhaft, als Verzerrungen durch geringfügige Verschiebung der gezeichneten Linier und Änderungen der Linienbreite in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers gegenüber der Spaltblende auftreten. Ein anderer Nachteil des Verfahrens liegt in der technischen Schwierigkeit, bei größerer Länge des Spaltes die Spaltweite so gleichmäßig einzustellen, daß an allen Stellen eine genau gleich gute Durchlässigkeit für Ladungsträger bei gleicher Elektrodenspannung erreicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur elektrographischen Aufzeichnung von Ladungsbildern zu schaffen, die Steuerelemente enthält, der die oben beschriebenen Nachteile nicht anhaften und durch die eine verbesserte Auflösung im Bild erreicht wird.

Der Gegenstand der Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum bildmäßigen Aufladen eines auf einer elektrisch leitenden Grundplatte angeordneten isolierenden Aufzeichnungsmaterials mittels eines von einer Koronaentladungseinrichtung erzeugten zeitlich konstanten Koronaionenstromes, der durch eine quer zur Durchlaufrichtung des gegenüber der Koronaentladungseinrichtung relativ bewegten Aufzeichnungsmaterials verlaufende Steuerblende bildmäßig differenziert wird, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerblende aus einer isolierenden Platte mit einör quer zu der Durchlaufrichtung verlaufenden geradlinigen Reihe von Bohrungen besteht und daß auf der dem Aufzeichnungsmaterial zugekehrten Seite der isolierenden Platte jeder Bohrung zugeordnete_f gegeneinander

isolierte, ebenfalls Bohrungen aufweisende Einzelelektroden und auf der gegenüberliegenden Seite der Platte eine durchgehende, ebenfalls entsprechende Bohrungen aufweisende Elektrodenschicht angeordnet sind und daß zwischen die durchgehende Eleklrodenschicht und jeder der Einzelelektroden eine durch Abtastung einer Kopiervorlage gewonnene Steuerspannung anlegbar ist

Die in erfinriungsgemäßer Weise ausgestattete Steuerblende hat den Vorteil, daß die mit den Bohrungen versehenen Einzelelektroden so angeordnet werden können, daß, obwohl die Packungsdichte dieser Einzelelektroden aus technischen Gründen begrenzt ist, die Dichte der den einzelnen Bohrungen zugeordneten Aufzeichnungsspuren bis zur Berührung oder Überlappung gesteigert werden kann, wodurch sich eine erhebliche Verbesserung der Auflösung im Bild erreichen läßt

Die vorteilhafte Anordnung der Einzelelektroden wird dadurch erreicht daß die Verbindungslinie der einzelnen Bohrungen so zur Durchlaufrichtung des Aufzeichnungsmaterials eingestellt wird, daß d':.- Winkel zwischen Durchlaufrichtung und Verbindungslinie kleiner als 90° ist Bohrungen der beschriebenen Art lassen sich mit einfachen technischen Mitteln in beliebiger Zahl gut reproduzierbar herstellen.

In der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird die Koronaentladungseinrichtung so vor der Steuerblende angeordnet, daß die durchgehende Elektrodenschicht der Koronaentladungseinrichtung zugekehrt ist Dadurch werden die Felder auf der anderen Seite der Blende, die die Steuerspannung erhalten, vor störenden Einflüssen der Kuroiia-Enüadung geschüizi.

In F i g. 1 ist der Durchgang des Koronaionenstromes durch eine der Bohrungen in der Steuerblende im spannungsfreien Zustand der Steuerelektroden skizziert F i g. 2 zeigt die sperrende Wirkung des elektrischen Feldes in der Bohrung, wenn Spannung an die Elektroden gelegt wird. In Fig.3 und 4 ist eine Reihenanordn ng der Steuerelemente dargestellt F i g. 5 enthält alle wesentlichen Teile der Vorrichtung, die für die Aufzeichnung notwendig sind.

Gemäß F i g. 1 tritt ein Teil des Koronaionenstromes der Koronaentladungseinrichtung 1 durch die Bohrung 2 der Steuerblende 13 und gelangt auf die Oberfläche des isolierenden Aufzeichnungsmatei .als 3, wo eine Aufladung in Form einer sehr kleinen Kreisfläche erfolgt Das Aufzeichnungsmaterial befindet sich auf der elektrisch leitenden Grundplatte 4, die gegenüber den Elektroden 5 und 6 der üieuerblende 13 durch eine Spannungsquelle 7 mit der Saugspannung Us auf erhöhtes Potential gelegt v»ird. Ein großer Teil des Koronaionenstromes wird vorher von der durchgehenden Elektrodenschicht 6 und in geringem Maße von den Einzelelektroden 5 aufgenommen und entfällt damit für die Aufladung des Aufzeichnungsmaterials. Auf die Oberfläche des %ufzeichnungsmaterials 3 gelangen nur die Ladungsträger aus dem mittleren Teil der Bohrung 2, so daß die aufgeladene Kreisfläche kleiner ausfällt als der Öffnungsquerschnitt in der Steuerblende 13.

Bei veränderten Potentialverhältnissen nach Fig.2 iritt keine Aufladung des Aufzeichnungsmaterials auf, Hier liegt außer der Saugspannung Us zwischen der durchgehenden Elektrodenschicht 6 Und der elektrisch Ie! tenden Grundplatte 4 noch die Steuerspannung Ust an den Elektroden 5 und 6, die aus einer zusätzlichen Spannungsquelle 8 entnoiA.nen wird Diese Spannung erzeugt innerhalb der Bohrung 2 das Spcrrfcld, das den Durchgang der Ladungsträger verhindert In diesem Falle werden alle Ladungsträger, die von der Koronaentladungseinrichtung 1 ausströmen, von der Elektrodenschicht 6 aufgenommen. Die Spannung Usi, die eine vollständige Sperrung der Bohrung 2 herbeiführt liegt beispielsweise zwischen 50 und 100 V. Die Dicke der Steuerblende 13 kann 0,1 mm bis ca. 1 mm betragen. Werden kleinere Spannungen Usi angelegt die unterhalb des Wertes für vollständige Sperrung liegen, so tritt

ίο eine Teildurchlässigkeit zuerst im mittleren Teil der Bohrung 2 ein. Die aufgeladene Fläche auf dem Aufzeichnungsmaterial wird dadurch kleiner als im spannungslosen Zustand der Elektroden 5 und 6. Eine einseitige Ablenkung des Ladestromes tritt nicht ein.

In den F i g. 3 (Seitenansicht) und 4 (Aufsicht) ist ein größerer Ausschnitt der Steuerblende 13 mit einer Reihe von Einzelelektroden und Bohrungen dargestellt Die isolierende Platte 9 ist an der Unterseite mit der durchgehenden Elektrodenschicht 6, z. B. einer Kupferschicht bedeckt An der Oberseite >^ct der Belag in einzelne, voneinander isolierte F.lekfodenstreifen 5 unterteilt und jeweils an einer Stelle von den Bohrungen 2 durchbrochen, die im Durchmesser kleiner sind als die Streifenbreite der Einzelelektroden 5. Die Streifen- ^ite kann beispielsweise 0,5 mm betragen, der Durchmesser der Bohrung 0,1 bis 0,4 mm. An jede der Einzelelektroden 5 ist eine Zuleitung 10 angeschlossen, durch die das elektrische Signal für die Bildaufzeichnung zugeführt werden kann. Diese Steuerblende ermöglicht die Aufzeichnung einzelner Linien oder Bildzeilen in einer Anordnung nach F i g. 5.

Nach F i g. 5 wird der Koronaionenstrom durch den Sprühdraht! der Koronaentiadungseinrichtung, der mit isolierender Aufhängung in einem Metallgehäuse 11 befestigt ist und mit einer Hochspannungsquelle 12 in Verbindung steht, durch eine Koronaentladung erzeugt Die Steuerelektrode bildet die untere Wand des Gehäuses, durch die eine Vielzahl von Teilströmen aus der Koronaentladung durch die Bohrungen 2 auf das Aufzeichnungsmaterial 3 gelangt An die elektrisch leitende Grundplatte 4 wird die Saugspannung Us gelegt Die Zuleitungen für die Steuerspannung Usi zu den einzelnen Elektrodenstreifen 5 sind in der Zeichnung nicht eingetragen. Durch gleichförmige Bewegung des Aufzeichnungsmaterials 3 gegenüber der Steuerblende 13 werden auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials Linienladungen aufgetragen. Die Liniendichte kann gesteigert werden, wenn die Reihe der Bohrungen schräg zur Durchlaufrichtung des Aufzeichnungsmaterials eingestellt wird. Selbstverständlich ist eine höhere Liniendichte auch durch Anordnung mehrerer Steuerblenden hintereinander möglich, wenn die Stellung der Blenden zueinander so eingerichtet wird, daß die Linien der einen Bohrungsreihe in die Zwischenräume der Linien de^r anderen Bohrungsreihe gezeichnet werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung liefert bei hoher Empfindlichkeit verzerrungsfreie Aufzeichnungen unabhängig von der Durchlaufrichtung des Aufzeichnungsmaterials. Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung liegt darin, daß die Möglichkeit besteht, die Aufzeichnungen bei einem relativ großen Abstan'l zwischen Steuerblende und Aufzeichnungsmaterial von z. B. 1 mm vorzunehmen, wodurch der Einfluß von Unebenheitert des Aufzeichniiiigsmaterials auf die Bildqualität abgeschwächt wird.

F i g. 6 zeigt die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Bildübertragung, Nach der Schalt-

skizzc in Fig.6 wird die Steuerspannung für die Vorrichtung durch die Spannungsquelle 8 in Verbindung mit den Photowiderständen 15 und den Arbeitswiderständen 14 erzeugt. Durch unterschiedliche Belichtung der Photowiderstände ändert sich der Spannungsabfall an den Arbeitswiderständen, wodurch an jeder Einzelelektrode 5 der Steuerblende 13 der Durchgang des Koronaionenstromes gesteuert wird. Die Belichtung der Photowiderstände kann z. B. im Kontakt mit einem ,bildmäßig geschwärzten, transparenten Film erfolgen, ihiriter dem eine Lichtquelle angeordnet ist. Es kann ferner ein Lichtbild auf eine Anordnung solcher !Photowiderständc projiziert werden oder über Lichtleiter übertragen werden. Bewegt sich die Bildvorlage auf der in Fig.6 angedeuteten Bahn 16 in Pfeilrichtung über die schräg zur Bewegungsrichtung angeordnete Reihe von Photowidersländen, so kann das Bild werden. Die dabei entstehenden Spannungsänderungen an den Arbeifswiderständen 14 werden auf dem in gleicher Weise wie die Bildvorlage bewegten Aufzeichnungsmaterial 3 als ein aus Zeilen zusammengesetztes Ladungsbild übertragen. Die Bohrungen 2 in der Steuerblende 13 müssen dazu in ähnlicher Weise angeordnet sein wie die Reihe der Photowiderstände 15. Zur Einstellung des Arbeitsbereiches der Elektroden wird die Spannung für die durchgehende Elektrodenschicht 6 der Steuerblende 13 über einen Potentiometerabgriff 17 so aus der Spannungsquelle 8 entnommen.

Als Aufzeichnungsmaterial kann leitfähiges Papier mit einer isolierenden kunststoffbeschichtung, z. B. Polyester, Polystyrol, Polyäthylen usw.- verwendet werden. Das Ladungsbild kann durch elektrophotogra^ phisChe Entwickler bekannter Art sichbar gemacht werden.

Hierzu ,2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum bildmäßigen Aufladen eines auf einer elektrisch leitenden Grundplatte angeordneten isolierenden Aufzeichnungsmaterials mittels eines von einer Koronaentladungseinrichtung erzeugten zeitlich konstanten Koronaionenstromes, der durch eine quer zur Durchlaufrichtung des gegenüber der Koronaentladungseinrichtung relativ bewegten Aufzeichnungsmaterials verlaufende Steuerblende bildmäßig differenziert wird, d a durch gekennzeichnet, daß die Steuerblende aus einer isolierenden Platte mit einer quer zu der Durchlaufrichtung verlaufenden geradlinigen Reihe von Bohrungen besteht und daß auf der dem Aufzeichnungsmaterial zugekehrten Seite der isolierenden Platte jeder Bohrung zugeordnete, gegeneinander isolierte, ebenfalls Bohrungen aufweisende Einzelelektroden und auf der gegenüberliegenden Seite der Phtte eine durchgehende, ebenfalls entsprechende Bohrungen aufweisende Elektrodenschicht angeordnet sind und daß zwischen die durchgehende Elektrodenschicht und jeder der Einzelelektroden eine durch Abtastung einer Kopiervorlage gewonnene Steuerspannung anlegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe von Bohrungen gegenüber der Durchlaufrichtung in einem Winkel kleiner als 90° verläuft.